[发明专利]一种半导体薄膜型的热电器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，特别是涉及一种半导体薄膜型的热电器件及其制备方法。

背景技术

随着全球工业化进程的加速，矿物能源的短缺和枯竭成为人类面临的重大课题；而另一方面，人类对能源的利用率又太低，比如火电厂的燃煤利用率大约为40％，铝电解的能源利用率大约为30％，其中有大量的低品位热被浪费。

在现有技术中，利用热电器件可收集利用大量的低品味热，将低品味热转换为相应的电能。在实际应用中，将热电器件的一侧贴于产生低品味热的装置的表面，即可将相应的低品味热转换为电能。

由于现有技术中的热电器件均为硬质的，因此当产生低品味热的装置的表面不规则时，热电装置并不能牢固的贴于上述装置的表面，进而不能利用上述装置所产生的低品味热。

发明内容

本发明实施例中提供了一种半导体薄膜型的热电器件及其制备方法，以在产生低品味热的装置的表面不规则时，可牢固的贴于该装置的表面，进而可利用该装置所产生的低品味热。除此本发明采用化学镀技术制备导电薄膜，电镀技术制备P型薄膜热电元件和N型薄膜热电元件，工艺条件温和，便于大规模自动化生产。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种半导体薄膜型的热电器件，包括：上层柔性绝缘基片、下层柔性绝缘基片、M个热电单元、下层导电膜和M-1个第一绝缘层，所述M为整数；

其中，所述M个热电单元，置于所述上层柔性绝缘基片和下层柔性绝缘基片的中间，且M个热电单元通过下层导电膜相串联，一个第一绝缘层置于两个热电单元之间，M-1个第一绝缘层置于所述M个热电单元之间；

每个热电单元包括P型半导体薄膜热电元件、N型半导体薄膜热电元件、上层导电膜和第二绝缘层，所述P型半导体薄膜热电元件和N型半导体薄膜热电元件通过所述上层导电膜相连通，且所述第二绝缘层位于所述P型半导体薄膜热电元件和N型半导体薄膜热电元件中间。

优选的，所述上层导电膜为铜膜或银膜，所述下层导电膜为铜膜或银膜。

优选的，所述上层柔性绝缘基片由聚酰亚胺薄片、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物ABS塑料薄片或纳米陶瓷薄片制成，所述下层柔性绝缘基片由聚酰亚胺薄片、ABS塑料薄片或纳米陶瓷薄片制成。

一种制备半导体薄膜型热电器件的方法，所述方法包括：

在上层柔性绝缘基片的下表面镀上层导电膜；

在所述上层导电膜上，每间隔预设长度，印刷绝缘层；

在所述绝缘层的间隔位置，镀M个P型半导体薄膜热电元件；

除去所述上层导电膜下表面的绝缘层；

在每个P型半导体薄膜型热电元件的周围，印刷绝缘层；

在P型半导体薄膜热电元件的间隔位置，镀M个N型半导体薄膜热电元件；

除去所述P型半导体薄膜热电元件周围的绝缘层；

在所述P型半导体薄膜热电元件和N型半导体薄膜热电元件间印刷第二绝缘层；

腐蚀掉所述N型半导体薄膜热电元件和P型半导体薄膜热电元件间的上层导电膜；

在所述N型半导体薄膜热电元件和P型半导体薄膜热电元件间印刷第一绝缘层；

在所述N型半导体薄膜热电元件和P型半导体薄膜热电元件的下方镀下层导电膜；

将所述下层导电膜粘贴至下层柔性绝缘基片的上表面。

优选的，所述在上层柔性绝缘基片的下表面镀上层导电膜，包括：

采用化学镀技术在所述上层柔性绝缘基片的下表面镀上层导电膜。

优选的，所述在上层导电膜中未被绝缘层覆盖的位置，镀M个P型半导体薄膜热电元件，包括：

在所述上层导电膜中未被绝缘层覆盖的位置，采用电化学方法从左至右依次电镀M个P型半导体薄膜热电元件；

所述P型半导体薄膜热电元件的电镀温度为大于25摄氏度，小于40摄氏度，镀液的PH值大于1，小于3。

优选的，所述在上层导电膜中未被绝缘层和P型半导体薄膜热电元件覆盖的位置，镀M个N型半导体薄膜热电元件，包括：

在所述上层导电膜中未被绝缘层和P型半导体薄膜热电元件覆盖的位置，采用电化学方法从左至右依次电镀M个N型半导体薄膜热电元件；

所述N型半导体薄膜热电元件的电镀温度为大于30摄氏度，小于40摄氏度，镀液的PH值为大于0，小于1。